Dieses Blog durchsuchen

Montag, 28. November 2016

Und wieder, diesmal aus der Physik: Es gibt keine Globaltemperatur

Wir haben uns fast schon daran gewöhnt, von einer "Durchschnittstemperatur der Erde" zu sprechen. Aus der die These einer sich erwärmenden Erde genährt wird. So sehr, daß man meist vergißt, daß es eine solche "Erd-Temperatur" GAR NICHT GIBT. Wir haben hier aus anderen Sichtweisen bereits mehrfach darauf hingewiesen. 

Nun gibt es eine hervorragende Arbeit mehrerer Physiker und Mathematiker, die im Netz abzurufen ist, die sich mit einer "Durchschnittstemperatur der Erde" auseinandergesetzt hat und zu genau diesem Ergebnis kommt bzw. es in fachspezifischer Weise belegt. Denn aus physikalisch-mathematischen Bedingungen heraus ist der Versuch, einer "Globaltemperatur" auch nur irgendeine Aussage beizumessen völliger Unsinn. Es gibt keinen Weg, solchen statistischen Daten auch nur irgendeine physikalische Realität beizulegen. (Ganz am Ende dieses Beitrags findet sich die Konklusio.)

Das ist deshalb nicht möglich, weil man einem System die dem der Erde, das nicht die Eigenschaften eines geschlossenen Körpers mit einheitlicher Eigenschaft aufweist - nirgendwo auf der Erde, an keinem Punkt, in keiner Höhe, kann man von Standard-Bedingungen sprechen, sämtliche Punkte der Erde sind völlig unterschiedlich vom nächsten zu betrachten - keine einheitliche Eigenschaft zusprechen kann. Genau das tut man aber, und es ist ein Mißbrauch, denn man verschweigt diese physikalische Grundbedingung, und man verschweigt die begrenzten Möglichkeiten der Statistik, die nur bei absolut vergleichbaren Voraussetzungen und deshalb nur in kleinem, beschränktem, beherrschtem Rahmen bestimmte Aussagemöglichkeiten bietet.

Naturgemäß fehlt auch jeder wissenschaftliche Beweis darüber, daß eine Weltdurchschnittstemperatur etwas über konkrete lokale bzw. verortbare Bedingungen auszusagen vermag.  Der Sinn einer solchen Aussage ist bis heute nicht definiert, er ist reine Fiktion - WAS man damit aussagt weiß niemand. Schon die Auswahl der Methode einer Durchschnittsrechnung, die Art eines Durchschnitts also, ist eine Vorentscheidung über das interpretatorische Ergebnis, ohne daß man wissenschaftlich Kriterien angeben könnte, die diese bestimmte Methode nahelegen.

Einer der Gründe dafür liegt in der unzulässigen Vermengung von "extensiven" und "intensiven" Variablen. Es ist sinnvoll, extensive Werte wie das Gewicht von Passagieren zu ermitteln und im Durchschnitt zu sehen, um etwa die Beladung von Flugzeugen zu steuern, weil sich daraus technische Werte ableiten lassen. Es ist aber nicht mehr möglich, aus dem Gewicht der Passagiere auf deren sich aus Einzelerhebungen ergebenden "durchschnittliche Körpertemperatur aller" zu schließen, einem intensiven (qualitativen) Wert. Eine Verknüpfung dieser Daten ist deshalb sinnlos, weil diese Variable (Temperatur) unabhängig von den extensiven Daten ist. Deshalb ergibt auch eine Summierung oder eine Bezugsetzung intensiver zu extensiven Daten (durchschnittliche Temperatur zum durchschnittlichen Körpergewicht) keine Aussage, egal wie viele Einzeldaten dieser statistischen Operation auch zugrunde liegen. 

Und das beweist die erwähnte Arbeit mit mathematischer Beweisführung. Weil die Bedingtheiten der Einzelsysteme jeweils anders sind und nicht einmal zusammenhängen, läßt sich keine relevante statistische Aussage treffen. Nicht einmal ungefähr. Nicht anders verhält es sich mit lokalen Temperaturbedingungen auf der Erde. Die ein Gesamtsystem aus unzähligen Einzelsystemen ist, deren Gesamtzusammenhänge nicht nur niemand kennt, sondern die auch nicht beherrschbar sind. Es macht keinen Sinn, aus Temperaturverläufen in Florida mit Durchschnittstemperaturen von sagen wir 25-30 Grad und Toronto mit 6-11 Grad einen "Durchschnitt" zu bilden. Die Temperaturen dort verhalten sich jeweils und noch dazu von einem Tag auf den anderen völlig anders, mit je ganz eigenen,. nicht abgrenzbaren Zusammenhängen mit den jeweiligen angrenzenden Luftschichten und Räumen. Nimmt man nun noch ein Gebirgstal in den Alpen dazu, wo jeder weiß, daß sich das Wetter binnen Minuten völlig ändern kann, und den Wienerwald in der Nähe der Großstadt Wien an der Grenze zum Steppenland wird der Unsinn erkennbar.

Zur Illustration: Was sagt eine Durschschnittstemperatur aus, wenn man zwei Dinge nebeneinanderstellt, angrenzen läßt, und bei dem einen 30 und bei dem anderen 50 Grad mißt. Haben "beide" nun 40 Grad? Und warum nicht? Was bedeutet es, wenn ein Ding (mit 5 ccm Volumen, der und der Zusammensetzung etc. etc.) auf 33, das andere auf 45 Grad (mit 39 ccm Volumen, der und der Zusammensetzung etc. etc.) variiert, sodaß nun der Durchschnitt 39 Grad ist? Daß "es" kühler wurde? Oder rechnen Sie es auf Volumsäquivalente um? An der Oberfläche? Im Inneren? Sofort erkennt man: Es fehlten fast unbegrenzte Mengen an Parametern. Und jetzt verlängern Sie das sogar noch, machen die Objekte dynamisch, fast zahllos, und öffnen das System ins Weltall. Gewiß, Sie werden dann noch eine Durchschnittstemperatur aus zahlreichen (und noch mehr) Objekten ermitteln können, keine Frage, aber: was sagt die überhaupt aus? Niemand weiß es.

Das ist alles deshalb angeführt, weil z. B. die Art der Ermittlung dieser "Globaltemperatur" an sich bereits unwissenschaftlich und Unsinn ist. Man nehme nur die Hochrechnung von Einzelmeßdaten über Quadratfelder, die oft Seitenlängen von sogar 1000 km haben. Das ergibt zwar alles einen statistischen Mittelwert, der sich schön rechnen läßt, aber ... welchen? Niemand kann sagen, was da überhaupt ermittelt wird, das man am Schluß aber als "Durchschnittstemperatur" ausgibt. Dasselbe gilt für Durschnittstemperaturn über Monate ("Septembertemperatur" etc.), oder Regionale Durchschnittstemperaturen, wie "Sommertemperaturen in Österreich ... über Jahre/Jahrzehnte ...". So etwas sind physikalisch-wissenschaftlich völlig sinnlose Aussagen, auch wenn sie der Papst dogmatisiert.

Aus all diesen Durchschnittstemperatur läßt sich nicht die geringste Aussage destillieren. Das zu glauben beruht auf einem kapitalen Denkfehler, der aus kleinen Objekten auf große Systeme schließt. Ein häufiger, sogar sehr häufiger Fehler, gerade bei ungeschulten Geistern (wie man bei der Bevölkerung annehmen muß), der sich etwa bei der Verdinglichung geistiger Abstrakta (die man mit Vorstellungen des täglichen Erfahrungsraumes besetzt und nicht als Sinnbilder sieht, sondern als Konkretionen simplifiziert) am verhängnisvollsten auswirkt und ganze Weltbilder sinnlos und falsch macht. 

Als Selbstversuch: Versuche der Leser, sich "Geist" vorzustellen. Er wird feststellen, wie sich sofort Verdinglichungen einmischen wollen und es hohe Disziplin (Sittlichkeit) braucht, um das zurückzudrängen, sich davon freizumachen, sofern man das überhaupt kann, weil es von der Sittlichkeit abhängt, ob man es überhaupt erkennt, also nicht von bestimmten Absichten und Willen blindgehalten wurde. Anders repräsentiert aber die Vorstellung von Geist nicht mehr Geist, sondern Materie. Aber genau damit "denken" die meisten nun "weiter". Das Ergebnis kann nur Unsinn sein.

Nichts anderes passiert in der Klimadebatte, und zwar ununterbrochen. Ganz handfest beobachtbar an Klimaforschern selbst, die ausnahmslos und ständig zwischen "Wetter" und "Klima" hin- und herspringen. Obwohl sie wissen müßten, daß eines mit dem anderen wissenschaftlich betrachtet nichts zu tun hat, weil unterschiedliche Aussagekategorien sind. Das Ergebnis ist bekannt. "Klimaerwärmung" wird zum Wurstel für alle Fälle. Egal was an Wetter oder Phänomenen auftaucht, immer findet sich jemand, der es mit der Klimaerwärmung in Zusammenhang bringt. Kalt, heiß, trocken, feucht, ... die Aussagen sind Legende (und außerdem höchst amüsant.)

Die Klimathesen haben sich mittlerweile sogar schon zu wahren Universalformeln für das gesamte Weltgeschehen ausgeweitet. Und so gut wie allen diesen Thesen fehlt eines: Ihre streng logische Nachweisbarkeit, die immer auch empirisch-physikalisch belegbar sein muß. Das verwundert nicht. Denn sie HABEN eben keine Begrenzung am Objekt. "Klima" ist kein "Ding". Sodaß Aussagen darüber schon eine andere Kategorie von Aussage sind - und auf keinen Fall "Empirie". Es fehlt bis heute an wissenschaftlich fundierten Thesen über jene Bedingungen, unter denen Zusammenhänge herausinterpretiert werden könnten. (Siehe dazu die Konklusio am Ende dieses Eintrags)

Aussagen über eine "Durchschnittstemperatur der Erde" sind deshalb empirisch völlig irrelevant. Nichts, und zwar buchstäblich nichts läßt sich daraus ableiten. Sie sind ein reines statistisches Geschehen, dessen Realitätsrelevanz gleich null ist, weil man sie einfach nicht weiß, dessen Verwendung deshalb einer Lüge gleichkommt. 

Deshalb gibt es auch bis heute keine Rückfolgerungsmöglichkeit von Veränderungen in den statistischen Daten auf reales klimatisches (Wetter-)Geschehen. Wie sollte man auch. Von "Erwärmung" oder "Abkühlung" der Erde zu sprechen ist aus wissenschaftlicher Sicht also völlig aus der Luft gegriffen und unseriös, eine solche Aussage ist wissenschaftlich betrachtet schlicht nicht möglich.

Aber wir haben uns schon fast routinemäßig an diesen Unsinn gewöhnt, der sich allmählich sogar schon zu einem Generalproblem in Wissenschaft und Politik entwickelt hat. Denn er findet sich in vielen Bereichen. Mit überall demselben Grad an Irrelevanz. Sich mit dem Verhalten des Einkommens eines Einzelnen zu befassen mag noch Sinn haben, weil die Bedingungen irgendwie eingrenzbar und Zusammenhänge erkennbar sind, vorausgesetzt man kennt dieses kleine System in allen Aspekten wirklich gut. Und tagtäglich werden wir dennoch mit Aussagen über angeblich statistisch erkennbare Eigenschaften überschüttet. Das gilt für eine angebliche "Erdtemperatur" genauso wie für Aussagen über angeblichen "Gender-Gap im Einkommen", oder wenn man hergehen wollte um aus den weltweiten Wechselkursen ökonomische Globalaussagen zu treffen - sinnlos, irrelevant, unmöglich ... und die Beispiele sind fast zahllos.

Die Statistik als konkrete Aussagemöglichkeit über Zusammenhänge versagt völlig, sobald man einen Durchschnitt über die Bevölkerung eines Landes als System mit zahllosen Teilsystemen legt. Was dann noch auszusagen ist weiß man im Grunde gar nicht, es ist "irgendetwas", das nur "spricht", wenn man gewisse Prämissen und Interpretationsthesen ansetzt. Eine Aussage über reale konzeptuelle Probleme läßt sich aber aus diesen Daten heraus nicht treffen. Und schon gar nicht lassen sich damit konkrete "Maßnahmen" ableiten. Es fehlt bei den allermeisten Themen - und auch beim Klima und einer vorgeblichen "Globaltemperatur" - an den Voraussetzungen, die solche Methoden, und seien sie noch so ausgeklügelt und perfektioniert, und deren Ergebnisse zu Wissen machen würden.


Hier nun die "Conclusio" dieser lesenswerten Arbeit, in sinngemäßer Übertragung ins Deutsche durch den VdZ. Eine weitere Interpretation dieser Studie, die andere und gleichfalls interessante, aber mehr (klima-)fachspezifische Ansätze betont, findet sich auf dieser Seite.

Es gibt keine Globaltemperatur. Die Gründe dafür liegen in der Unmöglichkeit eines Vergleichs von jeweils ortsbedingten, lokalen thermodynamischen Bedingungen, und diese Einschränkungen können durch den Ersatz der Physik durch statistische Methoden nicht ausgeglichen werden. Weil Temperatur eine intensive Variable ist, ist schon eine statistische Gesamttemperatur eines Einzelsystems ermitteln zu wollen ohne jede Aussage in Bezug auf dieses System, in dem gemessen wird, und umso mehr trifft das auf einen Durchschnitt zu, den man über verschiedene Systeme legt. 

Genau so wenig hat Temperatur eine konstant proportionale Beziehung mit Energie oder anderen extensiven (meßbaren) thermodynamischen Eigenschaften. Statistische Durchschnittsrechnungen über Temperaturfelder der Erde sind deshalb ohne physikalischen Kontext, der anzeigen könnte, wie sie zu interpretieren sind, oder welche Bedeutung eine Veränderung ihrer Meßhöhen - nach oben oder unten - überhaupt hat. 

Statistik kann die fehlende Physik aber in keinem Fall ersetzen, weil Daten an sich kontextfrei sind. Einen Zusammenhang anzunehmen führt zu Paradoxien, wie einem gleichzeitigen Erwärmen und Abkühlen im selben System, wählt man die Parameter willkürlich, was derzeit nötig ist. Selbst wenn man eine beschränkte Zahl von Zusammenhängen annimmt führt das zu Durchschnittsregeln, die zum Beispiel völlig gegensätzliche Trends innerhalb derselben Daten ergeben können, was etwa bei Jahresreihen zu komplett unterschiedlichen Reihungen der einzelnen Jahre führt.

Auch die Physik kann dieses Dilemma nicht beheben, sie erbringt aus sich keine Anhaltspunkte, aus denen diese Daten zu interpretieren wären. Weil somit willkürliche Parameter verwendet werden müßten, um eine physikalisch nicht existenzte Qualität ("Globaltemperatur") zu erheben, ist es nicht überraschend, daß unterschiedliche Vorannahmen zu unterschiedlichen Resultaten führen, die auch keinerlei Anhaltspunkte bieten, um durch Datenselektion harmonisiert werden zu können. Dieses Problem wurde bislang im Namen einer "empirischen Klimaforschung" leichtfertigst ignoriert. Aber die Natur kümmert sich nicht um unsere statistischen Regeln und Notwendigkeiten. 

Kontroversielle Debatten über die Höhen und Trends "globaler Temperaturen" werden nicht auszurotten sein und anhalten, und genau so werden das Debatten über die Relevanz dieser Aussagen für die Auswirkungen des Klimas auf den Menschen. Sie werden so lange anhalten, bis nicht ein physikalische Basis für die Messung von Klimavariablen etabliert wird, die auch sinnvolle Aussagen zuläßt - sofern das überhaupt möglich ist. Erst das wären die Voraussetzungen, daß eines Tages gesagt werden kann, daß ein bestimmter statistischer Durchschnittswert für bestimmte physikalische Konstellationen Signifikanz hat.

Bislang ist das nicht der Fall. Die Last liegt nun bei jenen, die Zusammenhänge aus der Statistik heraus zu sehen behaupten. Sie müssen beweisen, daß ihre Aussagen in physikalisch logische Standards überzuführen sind, sodaß thermodynamische Gleichsetzung und damit Vergleiche möglich sind. Derzeit geschieht das allgemein aber nur in physikalisch nicht relevantem, willkürlichem Kontext ganz anderer Natur wie es die Physik ist.





*051016*